DE4036451C2 - Türspiegelanordnung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Türspiegelanordnung gemäß Patentanspruch 1 und insbesondere auf eine Türspiegelanord­ nung, welche mittels eines Ultraschallmotors zwischen einer ausgeschwenkten und einer eingeschwenkten Stellung schwenkbar ist.

Ein derartiger Spiegel ist aus der DE 36 35 746 A1 bekannt. Diese bekannte Türspiegelanordnung, welche in Fig. 7 gezeigt ist, umfaßt ein Spiegelbasisteil 104, eine Schwenkwelle 105, die fest an dem Spiegelbasisteil 104 angebracht ist, ein Spie­ gelgehäuse 111, das drehbeweglich an der Schwenkwelle 105 gela­ gert ist und einen Ultraschallmotor (Oberflächenwellenmotor) 112, der koaxial zur Schwenkwelle 105 angeordnet und derart ausgelegt ist, daß er direkt das Spiegelgehäuse 111 in Drehung versetzt.

Im allgemeinen muß ein einschwenkbarer Spiegel ein vorbestimm­ tes Haltemoment (beispielsweise 8 Nm) haben, um von außen ein­ wirkenden Kräften einen Widerstand entgegenzusetzen (welche auf Windkräfte oder auf Kollision gegen Hindernisse zurückzuführen sind). Bei dem vorstehend angegebenen, üblichen Beispiel ist es daher erforderlich, die Radien des Rotors und des Stators des Ultraschallmotors zu vergrößern, um die Kraft einer Feder zu vergrößern, welche den Rotor auf den Stator drückt, und um die Reibung zwischen dem Rotor und dem Stator zu erhöhen. Der große Rotor und der große Stator führen jedoch zu einer Vergrößerung der Gesamtabmessungen der Einrichtungen. Die starke Feder ver­ sucht die Bewegungsleichtigkeit des Rotors herabzusetzen, was zu einem zusätzlichen Energieverbrauch führt, um den Spiegel entgegen der starken Federkraft zu verdrehen, da eine höhere Spannung an das piezoelektrische Element angelegt werden muß. Hierdurch vermindert sich die Haltbarkeit des piezoelektrischen Elementes. Die größere Reibungskraft zwischen dem Stator und dem Rotor verringert die Lebensdauer der Einrichtung.

Mit der DE 35 07 000 A1 ist eine Türspiegelanordnung bekannt geworden, bei welcher ein in der schwenkbaren Spiegelhalterung fest angeordneter Motor vorgesehen ist, der ein erstes Zahnrad antreibt, das in Eingriff mit einem zweiten, drehfesten Zahnrad steht, das an dem an der Karosserie befestigten Spiegelbasis­ teil befestigt ist. Es wird in dieser Druckschrift weiterhin vorgeschlagen, zwischen diesem ersten und zweiten Zahnrad Re­ duktionsräder vorzusehen, um das Antriebsmoment zum Schwenken des Spiegels zu erhöhen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Türspiegelanordnung für ein Kraftfahrzeug dahingehend zu ver­ bessern, daß sie einerseits bei einfachem Aufbau zuverlässig arbeitet, und andererseits in der Lage ist, auch größere Kräf­ te, wie sie beispielsweise durch den Winddruck hervorgerufen werden, ohne unbeabsichtigte Veränderung des Spiegel-Schwenk­ winkels aufzunehmen.

Diese Aufgabe wird bei einer Türspiegelanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst mit einer Türspiege­ lanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer an einer Fahrzeug­ karosserie befestigten Basiseinheit und einer daran schwenk­ bar angebrachten Spiegeleinheit, die im wesentlichen eine Spiegelklappe und eine Betätigungsvorrichtung hierzu umfaßt, einem an der Spiegeleinheit angebrachten Ultraschallmotor, wobei der Ultraschallmotor einen Rotor sowie einen Stator mit einem elastischen Element und einem elektrischen Vibrator aufweist, und mit einer Vorbelastungseinrichtung, die den Ro­ tor gegen den Stator in Anlage bringt, wobei der Stator an der Spiegeleinheit befestigt ist, einer an der Grundplatte der Basiseinheit befestigten zentralen Welle, die die Schwenkachse der Spiegeleinheit bildet, und mit einem relativ zur Grundplatte feststehenden Zahnrad, wobei die Achse des Zahnrades parallel zur Längsachse der Antriebswelle des Ul­ traschallmotors ist oder mit ihr identisch ist, sowie mit ei­ nem Untersetzungsgetriebe, wobei die Umdrehungsgeschwindig­ keit des Antriebszahnrades, welches auf der Antriebswelle des Ultraschallmotors sitzt, größer ist als die Umdrehungsge­ schwindigkeit des getriebenen Zahnrades, welches am festste­ henden Zahnrad abwälzt, zur Erzeugung der Schwenkbewegung der Spiegeleinheit um ihre Schwenkachse.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine Fahrzeugaußenrückspiegelanordnung nach der Erfindung weist eine stationäre Grundeinheit, eine schwenkbare Spiegeleinheit, einen Ultraschallmotor, ein festes Zahnrad und eine Geschwin­ digkeitsuntersetzungsgetriebeeinrichtung auf. Die Grundeinheit ist derart beschaffen und ausgelegt, daß sie an einem Teil der Fahrzeugkarosserie, wie einer Vordertüre des Fahrzeugs, befe­ stigt werden kann. Die Spiegeleinheit ist an der Grundeinheit derart drehbar bzw. schwenkbar angebracht, daß die Spiegelein­ heit um eine Schwenkachse schwenkbeweglich ist. Der Ultra­ schallmotor ist an der Spiegeleinheit angebracht und derart ausgelegt, daß er eine Antriebsleistung liefert, um die Spie­ geleinheit um die Schwenkachse zu drehen bzw. zu verschwenken. Das feste Zahnrad ist fest mit einem Teil der Grundeinheit der­ art verbunden, daß das feste Zahnrad relativ zu der Grundein­ heit stationär ist. Die Geschwindigkeitsuntersetzungsgetriebe­ einrichtung ist an der Spiegeleinheit angebracht, und weist ein treibendes Zahnrad und ein getriebenes Zahnrad auf. Das trei­ bende Zahnrad ist mit dem Ultraschallmotor antriebsverbunden, so daß das treibende Zahnrad durch den Ultraschallmotor ange­ trieben wird. Das getriebene Zahnrad ist in Antriebsverbindung mit dem treibenden Zahnrad derart, daß das getriebene Zahnrad durch das treibende Zahnrad derart angetrieben wird, daß eine Drehgeschwindigkeit des getriebenen Zahnrades kleiner als eine Drehgeschwindigkeit des treibenden Zahnrades ist. Das getriebe­ ne Zahnrad ist in Eingriff mit dem festen Zahnrad. Wenn daher der Ultraschallmotor das treibende Zahnrad antreibt, treibt das treibende Zahnrad das getriebene Zahnrad, und das getriebene Zahnrad bewegt sich um das feste Zahnrad, wodurch bewirkt wird, daß die Spiegeleinheit um die Achse des festen Zahnrades ge­ dreht bzw. geschwenkt wird. Die Geschwindigkeitsuntersetzungs­ einrichtung nach der Erfindung überträgt eine Außenkraft, die auf die Türspiegeleinheit einwirkt, auf den Rotor des Ultra­ schallmotors. Auf diese Weise setzt die Geschwindigkeitsunter­ setzungseinrichtung nach der Erfindung die Größe des am Rotor anliegenden Drehmoments herab.

Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungs­ beispiele und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In die­ sen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Fahrzeugaußenspiegelanord­ nung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Außenspiegelanordnung, welche in Fig. 1 gezeigt ist,

Fig. 3 eine Ansicht zur Verdeutlichung der Auslegung eines Ultraschallmotors, der in Fig. 1 gezeigt ist,

Fig. 4 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Kennwerte des Ultraschallmotors, der in Fig. 3 gezeigt ist,

Fig. 5 ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung einer Steuer­ schaltung für den Antrieb des Ultraschallmotors, der in Fig. 3 gezeigt ist,

Fig. 6(a), 6(b) und 6(c) Ansichten zur Verdeutlichung der in Fig. 1 gezeigten Spiegelanordnung im mehreren unterschiedlichen Stel­ lungen, und

Fig. 7 eine Ansicht zur Verdeutlichung einer üblichen Tür­ spiegelanordnung.

Fig. 1 zeigt eine motorbetriebene, einschwenkbare Außenrück­ spiegelanordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung. Die Spiegelanordnung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform ist eine Türspiegelanordnung für ein Kraftfahr­ zeug.

Die Türspiegelanordnung umfaßt eine schwenkbare Spiegeleinheit 6, die ein Spiegelteil 1 umfaßt, das eine Spiegelfläche hat, eine Spiegelklappe 3, die das Spiegelteil 1 trägt, und eine Spiegelverkleidung 5, welche die Spiegelklappe 3 abdeckt. Die Spiegelklappe 3 ist mit Hilfe von Klemmverbindungsmitteln 4 fest mit der Verkleidung 5 verbunden.

Die Türspiegelanordnung umfaßt ferner eine Basiseinheit 7, wel­ che derart ausgelegt ist, daß sie an einer Tür des Fahrzeugs befestigt werden kann. Die Basiseinheit 7 hat einen unteren, vorspringenden Abschnitt, an dem eine Grundplatte 9 mit Hilfe von Klemmverbindungsmitteln 10 befestigt ist.

Die Spiegelklappe 3 der Spiegeleinheit 6 hat einen oberen und unteren Arm 11, 13, die in Richtung auf die Basiseinheit 7 wei­ sen. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform sind die oberen und unteren Arme 11 und 13 aus Metall hergestellt. Die oberen und unteren Arme 11 und 13 sind im wesentlichen parallel zueinan­ der. Die Spiegelklappe 3 hat ferner einen vertikal verlaufenden Mittelabschnitt und einen Spiegeltragabschnitt, welcher das Spiegelteil 1 trägt. Die oberen und unteren Arme 11 und 13 ste­ hen von dem Mittelabschnitt in eine Richtung vor, und der Spie­ geltragabschnitt steht von dem Mittelabschnitt in Gegenrichtung vor. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Spiegel­ klappe 3 ein einziges Metallstück, und jeder Abschnitt ist ein integrales Teil der Spiegelklappe 3. Jedoch ist es möglich, die Spiegelklappe 3 dadurch zu bilden, daß ein Metallstück befe­ stigt wird, das sich aus einem Mittelabschnitt und den oberen und unteren Armen 11 und 13 zusammensetzt, und daß dann dieses Metallstück an einem Stück des Spiegeltragabschnittes vorgese­ hen wird. Der obere Arm 11 liegt oberhalb des unteren Arms 13.

Die Türspiegelanordnung umfaßt ferner einen Ultraschallmotor 17. Der Ultraschallmotor 17 ist an einer oberen Fläche des obe­ ren Arms 11 vorgesehen, und er ist an dem oberen Arm 11 mit Hilfe einer oder mehrerer Schrauben - bzw. Klemmverbindungsmit­ tel 18 - befestigt. Eine Antriebswelle 19 des Ultraschallmotors 17 verläuft durch eine Öffnung nach unten, die in dem oberen Arm 11 ausgebildet ist, und sie steht über den oberen Arm 11 nach unten vor. Ein Antriebszahnrad (Motorzahnrad) 21 ist an einem unteren Ende der Antriebswelle 19 derart angebracht, daß das Antriebszahnrad 21 sich zusammen mit der Antriebswelle 19 als eine Einheit dreht. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist das Antriebszahnrad 21 fest an der Antriebswelle 19 ange­ bracht. Alternativ kann das Antriebszahnrad 21 einteilig mit der Antriebswelle 19 ausgelegt sein, oder es kann an der An­ triebswelle 19 derart angebracht werden, daß eine axiale Bewe­ gung des Antriebszahnrades 21 relativ zu der Antriebswelle 19 zugelassen ist, und daß eine relative Drehbewegung zwischen dem Antriebszahnrad 21 und der Antriebswelle 19 unterbunden wird. Der obere Arm 11 liegt zwischen dem Ultraschallmotor 17 und dem Antriebszahnrad 21.

Eine zentrale Welle 15 ist in eine Öffnung der Grundplatte mit­ tels eines Preßsitzes eingesetzt. Die zentrale Welle 15 ist derart ausgebildet, daß eine relative Drehbewegung zwischen der zentralen Welle 15 und der Grundplatte 9 verhindert wird. Daher kann sich die zentrale Welle 15 selbst dann nicht drehen, wenn ein Drehmoment zur Einwirkung gebracht wird. Auf diese Weise ist ein unteres Ende der zentralen Welle 15 an der Grundplatte 9 festgelegt. Die zentrale Welle 15 erstreckt sich von der Grundplatte 9 durch eine Öffnung nach oben, die in dem unteren Arm 13 ausgebildet ist, und sie steht nach oben über den unte­ ren Arm 13 in Richtung zu der Antriebswelle 19 des Ultraschall­ motors 17 vor. Die Achse der zentralen Welle 15 ist nicht fluchtgerecht zu der Achse der Antriebswelle 19 des Ultra­ schallmotors 17 ausgerichtet. Jedoch ist es möglich, die zen­ trale Welle 15 und die Antriebswelle 19 derart auszurichten, daß die Achse der zentralen Welle 15 kollinear zur Achse der Antriebswelle ist (d. h. die zentrale Welle 15 ist koaxial zu der Antriebswelle 19 angeordnet).

Ein feststehendes Zahnrad 23 ist fest an einem oberen Abschnitt der zentralen Welle 15 angebracht. Daher ist das feststehende Zahnrad 23 an der Basiseinheit 7 festgelegt, und es wird durch die zentrale Welle 15 und die Grundplatte 9 stationär gehalten. Das feststehende Zahnrad 23 liegt oberhalb des unteren Arms 13, und der untere Arm 13 liegt zwischen dem feststehenden Zahnrad 23 und der Grundplatte 9. Ein Grenzschalter 25 ist oberhalb des feststehenden Zahnrades 23 vorgesehen. Der Grenzschalter 25 ist fest mit der Spiegelklappe 3 der Spiegeleinheit verbunden.

Eine Verbindungswelle 27 ist drehbeweglich zwischen den oberen und unteren Armen 11 und 13 gelagert. Die Verbindungswelle 27 ist parallel jeweils zu der Antriebswelle 19 des Ultraschallmo­ tors 17 und zu der zentralen Welle 15. Das obere Ende der Ver­ bindungswelle 27 ist in einer Ausnehmung aufgenommen, die im oberen Arm 11 ausgebildet ist, und die mittels eines Kugella­ gers 23 durch den oberen Arm 11 getragen wird. Das untere Ende der Verbindungswelle 27 wird von einer Kappe 35 gestützt, die im unteren Arm 13 vorgesehen ist. Die Kappe 35 ist derart aus­ gelegt, daß sie eine Druckkraft auf die Verbindungswelle 27 ausübt. Die Kappe 35 hat einen Kugelkolben 37 darin. Der Kugel­ kolben 37 dient als eine Einrichtung zur Einstellung der durch die Kappe 35 auf die Verbindungswelle 27 aufgebrachten Druck­ kraft und setzt die Reibung herab. Wenn die Reibungsflächen der Verbindungswelle 27 und den Tragabschnitten der oberen und un­ teren Arme 11 und 13 aus einem Material hergestellt sind, wel­ ches das Vermögen hat, die Reibung effektiv zu reduzieren, kann man das Kugellager 33 und den Kugelkolben 37 weglassen.

Ein Zwischenzahnrad 29 ist fest an einem oberen Abschnitt der Verbindungswelle 27 angebracht und in Eingriff mit dem An­ triebszahnrad 21, das fest an der Antriebswelle 19 des Ultra­ schallmotors 17 angebracht ist. Daher wird die Drehbewegung von dem Ultraschallmotor 17 über das Antriebszahnrad 21 auf das Zwischenzahnrad 29 übertragen. Das Zwischenzahnrad 29 kann fest mit der Verbindungswelle 27 verbunden sein, oder es kann ein­ teilig mit der Verbindungswelle 27 ausgebildet sein. Die Abmes­ sungen des Zwischenzahnrades 29 sind größer als die Abmessungen des Antriebszahnrades 21 gewählt. Daher treibt das Antriebs­ zahnrad 21 das Zwischenzahnrad 29 derart an, daß das getriebene Zwischenzahnrad 29 sich mit einer geringeren Geschwindigkeit als das Antriebszahnrad 21 dreht.

Ein getriebenes Zahnrad 31 ist fest an einem unteren Abschnitt der Verbindungswelle 27 angebracht. Das getriebene Zahnrad 31 kann an der Verbindungswelle 27 befestigt sein, oder es kann einteilig mit der Verbindungswelle 27 ausgebildet sein. Das ge­ triebene Zahnrad 31 ist in Eingriff mit dem feststehenden Zahn­ rad 23. Das getriebene Zahnrad 31 kann sich um die zentrale Welle 23 in epizyklischer Weise drehen. Wenn das Drehmoment von dem Ultraschallmotor 17 über das Antriebszahnrad 21, das Zwi­ schenzahnrad 29 und die Verbindungswelle 27 auf das getriebene Zahnrad 31 übertragen wird, legt das getriebene Zahnrad 31 ein Drehmoment an das feststehende Zahnrad 23 an, welches stationär gehalten ist, und das sich durch die Reaktionskräfte am fest­ stehenden Zahnrad 23 abwälzt.

Das Antriebszahnrad 21, das Zwischenzahnrad 29, die Verbin­ dungswelle 27 und das getriebene Zahnrad 31 wirken als eine Ge­ schwindigkeitsuntersetzungseinrichtung zum Herabsetzen der Win­ kelgeschwindigkeit eines Drehteils, das durch den Ultraschall­ motor 17 angetrieben wird.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, hat der Ultraschallmotor 17 einen Rotor 49 und einen Stator 50, die von einem Gehäuse umgeben sind, das eine Abdeckung 41 und eine Bodenplatte 63 umfaßt. Die Bodenplatte 63 ist in Kontakt mit dem oberen Arm 11. Das Gehäu­ se des Ultraschallmotors 17 schützt den Rotor 49 und den Stator 50 gegen Wasser, Öl und Staub, und hierdurch werden eine Abnah­ me des Abtriebsdrehmoments und ein Pfeifen vermieden. Die Bo­ denplatte 63 dient als eine Kühleinrichtung, welche eine Wärme­ aufnahme durch den oberen Arm 11 ermöglicht. Der Ultraschallmo­ tor 17 ist koaxial um die Antriebswelle 19 angeordnet. Ein obe­ res Ende der Antriebswelle 19 ist über eine Vorbelastungsein­ richtung 43 und eine Buchse 45 mittels eines Kugelkolbens 47 gelagert. Der Rotor 49 ist an einem oberen Abschnitt der An­ triebswelle 19 angebracht. Der Rotor 49 ist mittels der Vorbe­ lastungseinrichtung 43 unter Zwischenschaltung eines Kautschuk­ teils 51 gelagert. Der Stator 50 ist unter dem Rotor 49 ange­ ordnet. Die Vorbelastungseinrichtung 43 ist über dem Rotor 49 vorgesehen, und der Rotor 49 ist zwischen der Vorbelastungsein­ richtung 43 und dem Stator 50 angeordnet. Die Vorbelastungsein­ richtung 43 drückt den Rotor 49 auf den Stator 50. Der Stator 50 umfaßt ein elastisches Element 53 und einen elektrischen Vi­ brator 55. Das elastische Element 53 liegt über dem elektri­ schen Vibrator 55. Der Umfangsabschnitt des Rotors 49 wird auf das elastische Element 53 des Stators 50 gedrückt. Die An­ triebswelle 19 ist mittels eines Radiallagers 59 durch den Sta­ tor 50 und die Bodenplatte 63 drehbeweglich gelagert. Das ela­ stische Element 53 ist an der Bodenplatte 63 mit Hilfe wenig­ stens einer Schraubenbefestigungseinrichtung bzw. Klemmbefesti­ gungseinrichtung 57 verbunden. Eine Kabelleitung 61 verläuft zwischen der Abdeckung 41 und der Bodenplatte 63. Der Ultra­ schallmotor 17 ist elektrisch über die Kabelleitung 61 an eine externe Schaltung angeschlossen.

Der Kugelkolben 47 ist eine Einstelleinrichtung für die Ein­ stellung des Drucks, um das Abtriebsdrehmoment des Ultraschall­ motors 17 einzustellen. Fig. 4 zeigt einen Zusammenhang zwi­ schen dem Motorabtriebsdrehmoment und einer Druckkraft, die mit Hilfe des Kugelkolbens 47 eingestellt wird. Es ist möglich, das Abtriebsdrehmoment gleich oder größer als einen vorbestimm­ ten Drehmomentwert dadurch zu machen, daß die Andrückkraft in­ nerhalb eines vorbestimmten, normalen Bereiches eingestellt wird. Der Kugelkolben 47 erleichtert die Einstellung und ermög­ licht ein stabiles Arbeiten des Motors.

Wenn elektrische Treibersignale an den elektrischen Vibrator 55 angelegt werden, setzt der elektrische Vibrator 55 das elasti­ sche Element 53 in Schwingungen, und es wird eine elastische Welle erzeugt, die sich auf der Oberfläche des elastischen Ele­ ments 53 ausbreitet. Als Folge hiervon dreht sich der Rotor 49, der auf das elastische Element 53 gedrückt wird, zusammen mit der Antriebswelle 19 durch die Reibungskraft infolge der ela­ stischen Welle. Der Ultraschallmotor (oder Oberflächenwellenmo­ tor oder Motor mit sich bewegender Welle) hat einen einfachen Aufbau, ist kompakt ausgelegt, gewichtsmäßig leicht und hat bessere Ansprechcharakteristika. Auch sind die Steuerbarkeit und der Wirkungsgrad desselben günstiger, und er gestattet ein leises Arbeiten.

Fig. 5 zeigt eine Steuerschaltung zum Antreiben des Ultra­ schallmotors 17. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist der elektrische Vibrator 55 des Ultraschallmotors 17 ähnlich eines Ringes aus­ gelegt. Die Ringfläche des piezoelektrischen Ringes ist in er­ ste, zweite, dritte und vierte Abschnitte 55a, 55b, 55c und 55d unterteilt, die jeweils über zwei Bögen von konzentrischen Kreisen in zwei geraden Linien untereinander verbunden sind. Die gegenüberliegenden ersten und dritten Abschnitte 55a und 55c sind jeweils mit den ersten und zweiten Ausgangstransforma­ toren 71 und 73 verbunden. Die sich längs des kreisförmigen Ringes bewegende Welle wird durch Anlegen eines sinuswellenför­ migen Treibersignals und eines kosinusförmigen Treibersignals erregt, welche eine Phasendifferenz relativ zueinander von 90° haben. Die Erregung erfolgt über die ersten und dritten Ab­ schnitte 55a und 55c. Die Drehrichtung des Ultraschallmotors 17 läßt sich leicht durch Umkehren der Treibersignale ändern, die an die ersten und dritten Abschnitte 55a und 55c angelegt wer­ den.

Der zweite Abschnitt 55b des piezoelektrischen Ringes liegt an Masse. Der vierte Abschnitt 55d ist mit einem Eingangsanschluß einer Betriebseinheit 79 verbunden und derart ausgelegt, daß sie ein F/B-Signal liefert. Ein Motorbetriebsteil 75 liefert ein Signal durch ein Bestimmungsteil 77 für einen gewünschten Wert zu dem anderen Eingangsanschluß der Betriebseinheit 79. Die Betriebseinehit 79 vergleicht beide Eingangssignale. Ein Spannung/Frequenz-Wandler 81 empfängt das Ausgangssignal der Betriebseinheit 79 und erzeugt ein zugeordnetes Frequenzsignal. Der Spannungs/Frequenz-Wandler 81 ist über einen Frequenzteiler 83 und Leistungstransistoren 85, 87, 89 und 91 mit den Aus­ gangstransformatoren 71 und 73 verbunden, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist.

In Fig. 5 liegt der Emitter jedes Transistors 85, 87, 89 und 91 an Masse, und eine Verbindungsleitung ist als Verbindung von der Energieversorgung mit einer Zwischenstelle der linksseiti­ gen Spule jedes Transistors 71 und 73 verbunden.

Der Grenzschalter 25 auf der oberen Seite des feststehenden Zahnrades 23 hat erste und zweite mit Mustern versehene Ab­ schnitte 39a und 39b und erste und zweite Kontakte 25a und 25b, wie dies in den Fig. 6(a), 6(b) und 6(c) gezeigt ist. Die Kon­ takte 25a und 25b sind an der Spiegelklappe 3 befestigt, so daß die Kontakte 25a und 25b zusammen mit der Spiegelklappe 3 schwenkbar sind. Die mit Mustern versehenen Abschnitte 39a und 39b sind fest mit dem feststehenden Zahnrad 23 verbunden, so daß die mit Mustern versehenen Abschnitte 39a und 39b stationär sind.

Wenn die Spiegelklappe 3 in einer offenen Stellung ist, wie in Fig. 6(b) gezeigt ist, ist der erste Kontakt 25a außer Kontakt von dem ersten mit dem Muster versehenen Abschnitt 39a, und der zweite Kontakt 25b ist in Kontakt mit dem zwei­ ten, mit einem Muster versehenen Abschnitt 39b. In diesem Zu­ stand ermöglicht der Grenzschalter 25, daß der Fahrer des Fahrzeuges die Spiegeleinheit 6 durch Betätigen eines Schließschalters (nicht gezeigt) schließen kann. Wenn die Spiegelklappe 3 in einer geschlossenen Stellung ist, wie dies in Fig. 6(a) gezeigt ist, ist der erste Kontakt 25a in Kon­ takt mit dem ersten mit einem Muster versehenen Abschnitt 39a, und der zweite Kontakt 25b ist außer Kontakt von dem zweiten mit einem Muster versehenen Abschnitt 39b. In diesem Zustand gestattet der Grenzschalter 25, daß der Fahrer die Spiegeleinheit 6 durch Betätigen eines Öffnungsschalters (nicht gezeigt) öffnen kann.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der Türspiegelanordnung ge­ mäß dieser bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.

Wenn die schwenkbare Spiegeleinheit 6 in der Offenstellung ist, die in Fig. 6(b) gezeigt ist, und der Schließschalter in dem eingeschalteten Zustand ist, dann liefert die Steuer­ schaltung die Treibersignale für den Schließvorgang über den zweiten Kontakt 25b und den zweiten mit einem Muster versehe­ nen Abschnitt 39b zu dem Ultraschallmotor 17. Somit dreht der Ultraschallmotor 17 die Antriebswelle 19 in Uhrzeiger­ richtung in Fig. 6(b) an. Diese Drehbewegung wird von der An­ triebswelle 19 über das Antriebszahnrad 21 in das Zwischen­ zahnrad 29 auf die Verbindungswelle 27 übertragen, so daß die Verbindungswelle 27 versucht, sich um ihre eigene Achse in Gegenuhrzeigerrichtung zu drehen. Das getriebene Zahnrad 31 der Verbindungswelle 27 kann jedoch das feststehende Zahnrad 23 nicht drehen, das durch die Grundplatte 9 festgelegt ist, und daher dreht sich das getriebene Zahnrad 31 durch die Re­ aktion um die Achse des feststehenden Zahnrades 23 in epizy­ klischer Form. Als Folge hiervon bewirkt die Verbindungswelle 27, daß die Spiegelklappe 3 von der in Fig. 6(b) gezeigten Offenstellung zu der in Fig. 6(a) gezeigten Schließstellung geschwenkt wird.

Wenn die Spiegeleinheit 6 in der Schließstellung ist, die in Fig. 6(a) gezeigt ist, und der Öffnungsschalter in dem einge­ schalteten Zustand ist, dann liefert die Steuerschaltung Treibersignale für den Öffnungsvorgang über den ersten Kon­ takt 25a um den zweiten, mit Muster versehenen Abschnitt 39a zu dem Ultraschallmotor 17, und es wird bewirkt, daß die An­ triebswelle 19 sich in Gegenuhrzeigerrichtung dreht. Daher dreht sich das getriebene Zahnrad 31 der Verbindungswelle 27 um das feststehende Zahnrad 23 in Uhrzeigerrichtung, und es wird bewirkt, daß die Spiegelklappe 3 von der Schließstellung zu der Offenstellung verschwenkt wird.

Wenn eine externe Kraft 99 auf die Spiegelklappe 3 ausgeübt wird, wie dies in Fig. 6(b) gezeigt ist, beispielsweise bei einem Unfall, nimmt die Spiegelklappe 3 ein Drehmoment auf, welches versucht, die Spiegelklappe 3 um die zentrale Welle 15 in Uhrzeigerrichtung zu drehen. Somit dreht sich das ge­ triebene Zahnrad 31 um seine eigene Achse in Gegenuhrzeiger­ richtung, und zugleich dreht es sich um das Zahnrad 23 in Uhrzeigerrichtung in Richtung einer Stellung, die in Fig. 6(c) gezeigt ist. Während dieser Bewegung drehen sich die Verbin­ dungswelle 27 und das Zwischenzahnrad 29 als eine Einheit mit dem getriebenen Zahnrad 31 und bringen ein Drehmoment auf, welches versucht, das Antriebszahnrad 21 in Uhrzeigerrichtung zu drehen. Wenn das Drehmoment jedoch kleiner als ein vorbe­ stimmter Wert ist, wird das Antriebszahnrad 21 durch den Ro­ tor 49 stationär gehalten, welcher auf den Stator 50 gedrückt wird. Wenn das Drehmoment größer als ein vorbestimmter Wert ist, beginnt der Rotor 49 auf dem Stator 50 weiterzurutschen und dreht sich. Als Folge hiervon wird die Spiegelklappe 3 von der Offenstellung, die in Fig. 6(b) gezeigt ist, zu der Stellung geschwenkt, die in Fig. 6(c) gezeigt ist.

Wenn die Spiegeleinheit 6 auf ein Hindernis auftrifft, das sich von einer Richtung entgegen dem Pfeil 99 nach Fig. 6(b) nähert, nimmt die Spiegelklappe 3 ein Drehmoment in Gegen­ richtung auf, und der Rotor 49 des Ultraschallmotors 17 dreht sich auf die gleiche Weise.

In der in Fig. 6(c) gezeigten Stellung ist der zweite Kontakt 25b in Kontakt mit dem zweiten mit Muster versehenen Ab­ schnitt 39b, so daß der Fahrer leicht die Spiegeleinheit 6 wieder in die Grundstellung dadurch zurückbringen kann, daß er an dem Handschalter dreht. In ähnlicher Weise kann der Fahrer die Spiegeleinheit 6 in die Offenstellung selbst dann zurückführen, wenn die Spiegeleinheit 6 in die Schließstel­ lung durch eine externe Kraft geschwenkt worden ist.

Nach den Sicherheitsbestimmungen in Japan müssen Türspiegel durch eine Kraft abfallen, die gleich oder kleiner als 20 kg ist, wenn ein kreisförmiger Pfosten mit einem Durchmesser von 160 mm von vorne her in Richtung nach hinten auf das Fahrzeug trifft. Wenn daher der Pfosten gegen einen Türspiegel an ei­ nem Mittelpunkt trifft, der 10 cm von der Schwenkachse des Türspiegels entfernt ist, muß der Türspiegel durch ein Drehmoment fallen, das gleich oder kleiner als 250 kgcm ist. Andererseits muß der Türspiegel ein Haltemoment haben, das gleich oder größer als 50 kgcm ist, um eine korrekte Winkel­ stellung gegenüber dem Winddruck und Schwingungen der Fahr­ zeugkarosserie beizubehalten. Ferner wird es gefordert, daß das Haltemoment auf einen Wert von kleiner als 100 kgcm vor­ gegeben wird, um die manuelle Bedienung des Türspiegels zu erleichtern. Zwischen 50 und 100 kgcm beläuft sich das opti­ male Haltemoment auf etwa 80 kgcm, da der Sicherheitsfaktor dadurch verbessert wird, daß das Haltemoment ausreichend grö­ ßer als der Minimalwert 50 kgcm ist. Bei der Erfindung wird das Untersetzungsverhältnis des Antriebszahnrades 21 und des Zwischenzahnrades 29 nach Maßgabe des optimalen Haltemoments bestimmt. Wenn beispielsweise das Haltemoment des Ultra­ schallmotors 50 kgcm ist, dann beläuft sich das Unterset­ zungsverhältnis auf 1 : 16.

Das Fahrzeug gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform hat nicht nur die linke Türspiegelanordnung, die in Fig. 1 gezeigt ist, sondern auch eine rechte Türspiegelanordnung. Beide An­ ordnungen sind so beschaffen und ausgelegt, daß sie wechsel­ seitig symmetrisch sind. Es ist möglich, den Grenzschalter 25 derart anzuordnen, daß die Kontakte 25a und 25b stationiert sind und die mit Mustern versehenen Abschnitte 39a und 39b beweglich sind.

Bei der Türspiegelanordnung gemäß dieser bevorzugten Ausfüh­ rungsform überträgt die Geschwindigkeitsuntersetzungszahnrad­ paarung aus Antriebszahnrad 21 und Zwischenzahnrad 29 die ab­ gabeseitige Drehbewegung des Ultraschallmotors 17 auf die Verbindungswelle 27 derart, daß die Drehgeschwindigkeit der Verbindungswelle 27 kleiner ist als die Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 19 des Ultraschallmotors 17. Ferner über­ trägt diese Zahnradpaarung eine externe Kraft, die auf die Spiegeleinheit 6 einwirkt, auf den Rotor 49 des Ultraschall­ motors 17 in einer solchen Weise, daß der Rotor 49 eine ver­ minderte Kraft aufnimmt. Daher ist es möglich, das Haltemo­ ment nicht nur durch die Einflußgrößen des Ultraschallmotors 17 (wie die Reibungskraft zwischen dem Rotor und dem Stator, die Größe der Federkraft zum Andrücken des Rotors und der Durchmesser des Rotors), sondern auch durch das Unterset­ zungsverhältnis der Geschwindigkeitsuntersetzungsgetriebeein­ richtung bestimmt ist. Als Folge hiervon kann man bei der Türspiegelanordnung nach der Erfindung die Auslegung des Ul­ traschallmotors freier wählen, da man das Untersetzungsver­ hältnis wählen kann, wodurch sich eine Zunahme der Motorab­ messungen, eine Zunahme des Energieverbrauchs und eine Abnah­ me der Lebensdauer des Ultraschallmotors vermeiden lassen.

Die Getriebeeinrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist kompakt zwischen den oberen und unte­ ren parallelen Armen 11 und 13 angeordnet und steht nicht nach oben vor. Daher hat die Türspiegelanordnung gemäß der bevorzugten Ausführungsform verminderte Vertikalabmessungen, eine verbesserte Flexibilität hinsichtlich der Auslegung, herabgesetzte Windgeräusche und verbesserte aerodynamische Eigenschaften. Die kompakte Getriebeeinrichtung stellt mehr Raum für andere Komponenten in der Spiegeleinheit bereit.

Die Geschwindigkeitsuntersetzungsgetriebeeinrichtung nach der Erfindung ermöglicht eine freie Wahl des Untersetzungsver­ hältnisses. Daher können Motoren einer einzigen Bauart und Treiberschaltungen einer einzigen Bauart gemeinsam für unter­ schiedliche Bauarten von Türspiegelanordnungen eingesetzt werden. Ferner ermöglicht die Geschwindigkeitsuntersetzungs­ getriebeeinrichtung, daß man ein relativ hohes Haltemoment und Abgabedrehmoment erhält, ohne daß der Durchmesser des Ul­ traschallmotors vergrößert zu werden braucht.

Bei der Erfindung ist der Ultraschallmotor gesondert von der Verbindungswelle 27 und der zentralen Welle 15 vorgesehen. Die­ se Anordnung erleichtert die Feststellung des optimalen Wertes der Andrückkraft des Motors sowie die Einstellung des Motors, so daß man ein stabileres Arbeiten erhält. Ferner ermöglicht diese Anordnung eine Einstellung der Andrückkraft des Motors und die Vornahme eines Abstimmvorganges der Treiberschaltung in dem Zustand, wenn der Motor noch nicht vorgesehen ist. Daher wird bei der Türspiegelanordnung gemäß der bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Aufwand zur Montage der Anordnung verringert, und es können leichter Abweichungen von einer Resonanzfrequenz ver­ hindert werden.

Die Verbindungswelle 27 ist an beiden Enden durch die oberen und unteren Arme 11 und 13 gelagert. Ferner ist die Antriebs­ welle 19 des Ultraschallmotors 17 durch den oberen Arm 11 abge­ stützt, und die zentrale Welle 15 ist durch eine Öffnung des unteren Arms 13 örtlich plaziert. Daher ist es leicht möglich, diese Wellen parallel zueinander genau zu positionieren. Die Erfindung erleichtert die maschinelle Bearbeitung, Geräusche an den Zahnrädern werden herabgesetzt und ein Verschleiß der Zahn­ räder wird vermindert. Ferner kann die Wellenlagerkonstruktion der oberen und unteren Arme 11 und 13 eine Drallbewegung der Wellen verhindern, und die Belastung des Motors läßt sich sta­ bilisieren, so daß die Geschwindigkeit und das Drehmoment des Motors stabil sind und die Steuerbarkeit desselben verbessert ist. Diese Lagerkonstruktion ermöglicht die Beibehaltung der Eingriffsgenauigkeit unter den Zahnrädern, und das Zahnradkon­ taktverhältnis wird verbessert.

Der obere Arm 11 arbeitet als eine Einrichtung zum Kühlen des Ultraschallmotors 17, und hierdurch wird die Standzeit des Mo­ tors verbessert. Ferner ist die Anzahl der erforderlichen Ein­ zelteile relativ gering, so daß die Spiegelanordnung sich auf kostengünstige Weise herstellen läßt. Die Türspiegelanordnung nutzt den Schlupf zwischen dem Rotor und dem Stator des Ultra­ schallmotors, wenn eine Kraft von außen auf die Spiegeleinheit einwirkt, und man benötigt keine Kupplungseinrichtung. Der Ul­ traschallmotor, der bei der Erfindung eingesetzt wird, arbeitet geräuscharm und hat ein verbessertes Ansprechverhalten, eine verbesserte Steuerbarkeit und einen verbesserten Wirkungsgrad. Das von der Verkleidung 41 und der Bodenplatte 63 gebildete Ge­ häuse umgibt den Ultraschallmotor 17 und schützt zuverlässig die Reibflächen des Rotors und des Stators.

Claims (6)

1. Türspiegelanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer an ei­ ner Fahrzeugkarosserie befestigten Basiseinheit (7) und einer daran schwenkbar angebrachten Spiegeleinheit (6), die im we­ sentlichen eine Spiegelklappe (3) und eine Betätigungsvor­ richtung hierzu umfaßt, einem an der Spiegeleinheit (6) ange­ brachten Ultraschallmotor (17), wobei der Ultraschallmotor einen Rotor (49) sowie einen Stator (50) mit einem elasti­ schen Element (53) und einem elektrischen Vibrator (55) auf­ weist, und mit einer Vorbelastungseinrichtung (43), die den Rotor gegen den Stator in Anlage bringt, wobei der Stator an der Spiegeleinheit befestigt ist, einer an der Grundplatte (9) der Basiseinheit (7) befestigten zentralen Welle (15), die die Schwenkachse der Spiegeleinheit (6) bildet, und mit einem relativ zur Grundplatte (9) feststehenden Zahnrad (23), wobei die Achse des Zahnrades (23) parallel zur Längsachse der Antriebswelle (19) des Ultraschallmotors (17) ist oder mit ihr identisch ist sowie mit einem Untersetzungsgetriebe, wobei die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebszahnrades (21), welches auf der Antriebswelle (19) des Ultraschallmo­ tors (17) sitzt, größer ist als die Umdrehungsgeschwindigkeit des getriebenen Zahnrades (31), welches am feststehenden Zahnrad (23) abwälzt, zur Erzeugung der Schwenkbewegung der Spiegeleinheit um ihre Schwenkachse.

2. Türspiegelanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Antriebszahnrad (21) koaxial mit der An­ triebswelle (19) des Ultraschallmotors (17) und direkt über dem feststehenden Zahnrad (23) angeordnet ist, so daß sich die Schwenkachse durch das Antriebszahnrad (21) hindurch er­ streckt, daß eine Verbindungswelle (27) sowohl zur Achse des Ultraschallmotors als auch zur Achse des feststehenden Zahn­ rades (23) parallel angeordnet ist, sowie, daß ein Zwischen­ zahnrad (29), das in direktem Eingriff mit dem antreibenden Zahnrad (21) steht und größer im Durchmesser ist als das An­ triebszahnrad (21).

3. Türspiegelanordnung gemäß Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Zwischenzahnrad (29) und das angetriebene Zahnrad (31) an der Verbindungswelle (27) angeordnet sind, so daß beide als Einheit rotieren.

4. Türspiegelanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Zahnrad (23) auf der zentralen Welle (15) angeordnet ist, und welche sich nach oben von der Basiseinheit aus erstreckt, während andererseits die Antriebswelle (19) des Ultraschallmotors nach unten hin zu dem oberen Ende dieser zentralen Welle (15) hin vor­ springt.

5. Türspiegelanordnung gemäß Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ultraschallmotor (17) an einem oberen Arm (11) der Spiegeleinheit (6) befestigt ist, daß die Antriebs­ welle (19) des Ultraschallmotors sich durch eine Öffnung in diesem oberen Arm hindurch nach unten erstreckt, daß die zen­ trale Welle (15) oben aus einer Bohrung in einem unteren Arm (13) der Spiegeleinheit herausragt und daß das Untersetzungs­ getriebe zwischen diesem oberen und unteren Arm der Spiege­ leinheit angeordnet ist.

6. Türspiegelanordnung gemäß Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verbindungswelle (27) drehbar zwischen dem oberen und dem unteren Arm (11, 13) der Spiegeleinheit (6) ge­ lagert ist.